淺談充電樁系統(tǒng)對電能質量的影響

　　據(jù)相關報道,國家規(guī)劃今年將建設90萬個充電樁。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國已有15個省份及45個城市出臺了支持充電設施建設的政策，充電站的火熱缺給電網(wǎng)帶來了新的問題。

　　據(jù)《電動汽車科技發(fā)展十二五專項規(guī)劃》，到2015年底建成40萬個充電樁、2000個充換電站?？山刂?014年底，全國僅建成了2.8萬個充電樁和723座充電站，新能源汽車與充電樁兩者之比約為4:1，遠未達到1:1的標配。國家制定的“十三五”規(guī)劃，又加大了充電樁和充電站的建設規(guī)模，到2020年，充電樁要達到450萬個，充換電站要發(fā)展到1.2萬座。

　　在如此高速發(fā)展的行業(yè)，國家有必要出臺新的標準規(guī)范這個行業(yè)，提高資源利用，以達到高效發(fā)展。

　　2015年12月28日，質檢總局、國家標準委聯(lián)合國家能源局、工信部、科技部等部門，在京發(fā)布新修訂的電動汽車充電接口及通信協(xié)議5項國家標準，新標準已經(jīng)在2016年1月1日起實施，但新標準的實施真的就完全解決充電樁行業(yè)的問題了嗎?

　　在安全性方面，新標準增加了充電接口溫度監(jiān)控、電子鎖、絕緣監(jiān)測和泄放電路等功能，細化了直流充電車端接口安全防護措施，明確禁止不安全的充電模式應用，能夠有效避免發(fā)生人員觸電、設備燃燒等事故，保證充電時對電動汽車以及使用者的安全。

　　在兼容性方面，交直流充電接口型式及結構與原有標準兼容，新標準修改了部分觸頭和機械鎖尺寸，但新舊插頭插座能夠相互配合，直流充電接口增加的電子鎖止裝置，不影響新舊產(chǎn)品間的電氣連接，用戶僅需更新通信協(xié)議版本，即可實現(xiàn)新供電設備和電動汽車能夠保障基本的充電功能。

　　首先看下充電樁系統(tǒng)的原理示意圖：

　　充電樁系統(tǒng)是由變電與配電設備系統(tǒng)，充電設備系統(tǒng)，戶外設備系統(tǒng)，監(jiān)控層設備系統(tǒng)5大系統(tǒng)構成。電網(wǎng)傳輸過來的高壓電壓通過高壓配電和變壓器降壓為低壓電壓，經(jīng)過低壓開關傳輸?shù)匠潆姌?，再由充電柜將電流整流，濾波，放大，讓電壓和電流達到了要求值。

　　新標準只是將行業(yè)更加規(guī)范化，標準化和統(tǒng)一化，但這主要是針對戶外設備系統(tǒng)，即充電樁接口等方面，沒有對電能質量做一個要求，所以充電樁行業(yè)常常遺漏了電能質量方面的問題，比如常見的不平衡、閃變、波動、諧波等，但諧波污染首當其中。

　　諧波污染

　　汽車蓄電池成產(chǎn)過程中一般采用可控硅構成的三相橋式整流裝置作為化成設備，但這些設備對電網(wǎng)造成了大功率電力電子非線性負載，從而引發(fā)電網(wǎng)產(chǎn)生大量的諧波污染。諧波問題對充電行業(yè)諧波危害更為直接：

　　1、對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設備和電子設備會產(chǎn)生嚴重干擾，特別容易造成費用計算錯誤，導致費用偏離實際。

　　2、諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。

　　3、諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。

　　4、諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

　　充電樁行業(yè)如何解決諧波問題呢?

　　主要從以下4個方面處理：

　　1、增裝動態(tài)無功補償裝置，提高供電系統(tǒng)承受諧波的能力。

　　2、加裝濾波裝置(包括無源濾波和有源濾波裝置)。

　　3、統(tǒng)一充電樁標準,選用抗干擾能力的核心控制模塊。

　　4、按照國家標準加強諧波管理，加裝在線式電能質量監(jiān)測裝置。

　　如何選擇在線式電能質量監(jiān)測裝置?

　　在線式電能質量監(jiān)測裝置必須按照DL/T1227-2013電能質量裝置技術規(guī)范和GBT 19862-2005 電能質量 監(jiān)測設備通用要求規(guī)范去設計與生產(chǎn)，并需要通過權威認證的產(chǎn)品方可能保證設備的可靠性和通用性。

　　ZLG致遠電子E8000系列在線式電能質量監(jiān)測裝置，通過了開普實驗室型式試驗認證和IEC61850 規(guī)約一致性實驗認證，精度完全符合IEC61000-4-30A 級標準。完全應對電能質量常見的諧波，閃變，波動，不平衡等問題，目前已通過廣東、廣西等地電科院的入網(wǎng)檢測，廣泛應用于全國各地各級變電站、高耗能企業(yè)、光伏行業(yè)、充電樁行業(yè)等行業(yè)現(xiàn)場電能質量的監(jiān)測與分析。